يتدفق سيل من الخلايا أمام شعاع ليزر. تُشتت كل خلية الضوء وتُصدر تألقًا ضوئيًا. يسجل الجهاز الإشارات ويصنف الخلايا بناءً على خصائصها. هذا هو قياس التدفق الخلوي. يحلل هذا الجهاز ويصنف الخلايا الفردية بمعدل آلاف الخلايا في الثانية. وهو من أقوى الأدوات في علم المناعة وعلم الأحياء الخلوي.

تعتمد هذه التقنية على وسم الخلايا بأجسام مضادة فلورية. يرتبط كل جسم مضاد بعلامة محددة على سطح الخلية أو داخلها. عند مرور الخلية عبر الليزر، يُثار الفلوروفور ويُصدر ضوءًا بطول موجي مميز. يقيس الجهاز شدة الضوء، مما يدل على كمية العلامة الموجودة. كما يقيس التشتت الأمامي، الذي يشير إلى حجم الخلية، والتشتت الجانبي، الذي يشير إلى تعقيدها الداخلي.

يُستخدم قياس التدفق الخلوي لتشخيص سرطان الدم وسرطان الغدد الليمفاوية عن طريق تحديد تجمعات الخلايا غير الطبيعية. كما يُستخدم لمراقبة فيروس نقص المناعة البشرية عن طريق عدّ خلايا CD4 التائية. ويُستخدم أيضًا لتحليل الخلايا الجذعية، وفرز تجمعات الخلايا لأغراض البحث، والكشف عن الخلايا النادرة في الدم. ويمكن لفرز الخلايا، المعروف باسم FACS، فصل الخلايا فعليًا في أنابيب مختلفة لإجراء المزيد من الدراسات.

هذه التقنية معقدة ومكلفة، وتتطلب مشغلين مدربين ومراقبة جودة دقيقة. لكنها توفر معلومات لا يمكن لأي تقنية أخرى توفيرها: صورة شاملة لكل خلية في المجموعة، واحدة تلو الأخرى.